Введение
Генистин (C15H10O5) - это соединение, которое встречается в природе и структурно относится к классу соединений, известных как изофлавоны. Он описан как ингибитор ангиогенеза и фитоэстроген. Впервые он был выделен в 1899 году из красительной метлы Genista tinctoria; отсюда и химическое название. Структура соединения была установлена в 1926 году, когда было обнаружено, что он идентичен структуре прунетола. Он был синтезирован химически в 1928 году. Было показано, что он является основным вторичным метаболитом Trifolium и Glycine max.
Природные явления
Изофлавоны, такие как генистеин и дайдзеин, встречаются в ряде растений, включая лупин, фаву, соевые бобы, кудзу и псорелию, являющиеся основным источником пищи, а также в лекарственных растениях, Flemingia vestita и F. macrophylla, и кофе. Его также можно найти в клеточных культурах Maackia amurensis.
Биологические эффекты
Кроме того, что они действуют как антиоксиданты и противогельминты, многие изофлавоны, как было показано, взаимодействуют с рецепторами эстрогена у животных и человека, вызывая в организме эффекты, подобные тем, которые вызывает гормон эстроген. Изофлавоны также вызывают негормональные эффекты.
Активация PPAR
Изофлавоны генистеин и дайдезин связываются и трансактивируют все три изоформы PPAR, α, δ и γ. Например, мембранный анализ связывания PPARγ показал, что генистеин может непосредственно взаимодействовать с доменом связывания PPARγ лиганда и имеет измеримый Ки 5, 7 мМ. Анализы гена- репортера показали, что генистеин при концентрациях от 1 до 100 мкг активировал PPAR в зависимости от дозы в мезенхимальных прогенеративных клетках KS483, клетках рака молочной железы MCF 7, клетках T47D и клетках MDA MD 231, мышиных макрофагах, таких как клетки RAW 264, 7, эндотелиальных клетках и в клетках Hela. Несколько исследований показали, что как ЭР, так и ППАР влияют друг на друга и, следовательно, вызывают дифференцированные эффекты в зависимости от дозы. Окончательные биологические эффекты генистеина определяются балансом между этими плейотрофными действиями.
Ингибитор тирозинкиназы
Основная известная активность генистеина - ингибитор тирозинкиназы, в основном рецептора эпидермального фактора роста (EGFR). Тирозинкиназы менее распространены, чем их сер/тр коллеги, но участвуют почти во всех каскадах сигналов клеточного роста и пролиферации.
Редоксоактивныйне только антиоксидант
Генистин может действовать как прямой антиоксидант, аналогично многим другим изофлавонам, и, таким образом, может смягчать разрушительные эффекты свободных радикалов в тканях. Та же молекула генистеина, похожая на многие другие изофлавоны, путем генерации свободных радикалов отравляет топоизомеразу II, фермент, важный для поддержания стабильности ДНК. Человеческие клетки активируют благотворный, детоксифицирующий фактор Nrf2 в ответ на оскорбление генистеином. Этот путь может быть ответственным за наблюдаемые свойства поддержания здоровья малых доз генистеина.
Антигельминтический
Экстракт коренного клубника из кожуры бобового растения Flemingia vestita является традиционным противомеховым средством племён Хаси в Индии. При исследовании его противогрибковой активности генистеин был признан основным изофлавоном, ответственным за свойства обезвоживания. Впоследствии было показано, что генистеин обладает высокой эффективностью против кишечных паразитов, таких как птичий кострод Raillietina echinobothrida и паук печени овец Fasciola hepatica. Он оказывает антигельминтическую активность путем ингибирования ферментов гликолиза и гликогенолиза, а также нарушения гомеостаза Ca2+ и активности NO у паразитов. Также было исследовано, что генистеин и его производные, Rm6423 и Rm6426, являются мощными цестоцидами.
Атеросклероз
Генистин защищает от провоспалительного фактора, вызывающего дисфункцию сосудистого эндотелиального барьера, и ингибирует взаимодействие лейкоцитов с эндотелием, тем самым модулируя сосудистое воспаление, которое является основным событием в патогенезе атеросклероза.
Связь с раком
Генистин и другие изофлавоны были идентифицированы как ингибиторы ангиогенеза и, как было установлено, ингибируют неконтролируемый рост раковых клеток, скорее всего, путем ингибирования активности веществ в организме, которые регулируют деление клеток и выживание клеток (факторы роста). Различные исследования показали, что умеренные дозы генистеина оказывают ингибирующее действие на рак предстательной железы, шейки матки, мозга, молочной железы и толстой кишки. Однако важно также определить время применения фитоэстрогенов. Наблюдение, что переход нормальных лимфоцитов из покоя (G0) в фазу G1 клеточного цикла особенно чувствителен к генистеину, побудило авторов предположить, что этот изофлавон может быть потенциальным иммунодепрессантом. Генестеин использовался для селективного таргетинга пре- В- клеток посредством конъюгации с анти- CD19 антителом. Исследования на грызунах показали, что генистеин полезен при лечении лейкемии и что его можно использовать в комбинации с некоторыми другими антилейкемическими препаратами для повышения их эффективности.
Эстрогенные рецепторы больше связей с раком
Из-за структурного сходства с 17β эстрадиолом (эстрогеном) генистеин может конкурировать с ним и связываться с рецепторами эстрогена. Однако генистеин имеет гораздо более высокую аффинность к эстрогенному рецептору β, чем к эстрогенному рецептору α. Данные исследований in vitro и in vivo подтверждают, что генистеин может увеличивать скорость роста некоторых видов рака молочной железы, выражающих ER. Было обнаружено, что генистеин увеличивает скорость пролиферации эстрогеназависимого рака молочной железы, когда он не сочетается с антагонистом эстрогена. Также было обнаружено, что он снижает эффективность препаратов тамоксифена и летрозола, обычно используемых при лечении рака молочной железы. Было обнаружено, что генистеин ингибирует иммунный ответ на раковые клетки, что позволяет им выживать.
Эффекты у мужчин
Изофлавоны могут действовать как эстроген, стимулируя развитие и поддержание женских характеристик, или они могут блокировать использование клетками родственников эстрогена. Исследования in vitro показали, что генистеин вызывает апоптоз клеток яичек на определенных уровнях, что вызывает обеспокоенность по поводу возможного воздействия на фертильность мужчин; однако одно исследование показало, что изофлавоны "не оказывали заметного влияния на показатели эндокринной системы, объем яичек или параметры спермы в течение периода исследования". в здоровых мужчинах, получавших добавки изофлавонов ежедневно в течение 2 месяцев.
Карциногенный и токсический потенциал
Было обнаружено, что генистеин, среди других флавоноидов, является сильным ингибитором топоизомеразы, подобно некоторым химиотерапевтическим противоопухолевым препаратам. этопозид и доксорубицин. В высоких дозах он оказывался сильно токсичным для нормальных клеток. Было обнаружено, что он разрушает ДНК культивируемых стволовых клеток крови, что может привести к лейкемии. Предполагается, что генистеин, наряду с другими флавоноидами, повышает риск развития лейкемии у младенцев при употреблении во время беременности.
Лечение синдрома Санфилиппо
Генистин снижает патологическое накопление гликозаминогликанов при синдроме Санфилиппо. Исследования на животных in vitro и клинические эксперименты показывают, что симптомы болезни могут быть облегчены при достаточном количестве генистеина. Было обнаружено, что генистеин обладает токсичными свойствами для клеток мозга. Среди многих путей, стимулируемых генистеином, аутофагия может объяснить наблюдаемую эффективность вещества, поскольку аутофагия значительно нарушена при заболевании.
Познание
Исследование, проведенное среди итальянцев старше 50 лет, показало, что у тех, кто потребляет больше генистеина, вероятность развития когнитивных нарушений ниже.